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理解人脑原理,才能制造出类脑计算系统天机芯片?

2019-11-06 14:50
解码黑科技
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不理解人脑原理,如何能造出类脑计算系统?

这个研究实际上你要研究理论、芯片、软件、系统、云脑到应用。但是,大家总是问一个问题:不理解人脑,凭什么能造出类脑计算系统?

我们思考了很久,后来我们得到了答案。答案是这样的:计算机是把多维空间的信息转换成为0、1这样的一维信息流,用计算来解决问题。CPU的主频越来越快,换句话说你用的是时间复杂度,问题是当你缩小维度的时候,相关性却丢失了,这就是人很容易确定一个物体是在真实空间里还是在镜子里,但对于计算机则很难,这就是根本原因。

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对于大脑,我们不知道它的基本原理,但是我们知道,一个神经元连接一千到一万个神经元,换句话说我们在这个地方把信息扩输了,把相关性增强了,我们用的是空间复杂度。另外,大脑还用脉冲来进行编码,引进了时间的因素,我们还利用了时空复杂度,所以想保持现在的计算机所有的优点,保持时间复杂度,来增加一块类脑芯片。

增加的是什么呢?增加的是空间复杂度、时空复杂度。如果我们以这种观点来看现在的技术,你就发现现在的人工、神经网络的加速器,是面向深度人工神经网络。它利用的就是空间复杂度,而像脑一样工作的,神经形态计算,面向的是脉冲神经网络。它利用的是时空复杂度,一个空间复杂度,一个时空复杂度,何不把它结合起来呢?

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所以,我们提出了天机芯片架构,用了3%的代价,实现了既支持人工神经网络,又支持像脑一样工作的脉冲神经网络,而且还支持两个异构建模。我们还利用类脑芯片,构建了一个人工通用智能的研究平台。

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我们的想法是这样,构建一个可以和系统互动的多模态交叉研究平台,我们利用环境变化逼迫这个系统变化,当它变化的时候,我们观察应用这种变化,系统应该遵循的基本原理,从而帮助我们迭代发展,利用一块天机芯片,我们就实现了感知、追踪、过障、避障、自动控制、语音理解、自主决策。

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芯片很重要,软件也很重要,因为如果没有软件,应用工程师不愿意做应用软件开发。所以我们自己开发了一个软件工具链,在我们实验室,实际上现在已经搭起了第一代的类脑计算机。

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我们现在做的是一个类脑云脑。它和现在的云计算的差别是:云计算是把很多技术整合起来,而类脑云脑是面向人工通用智能的,因为人工通用智能的研究从基本上来讲,不同于把很多人工智能简单的叠加在一起,我们的想法是把脑的弹性和计算机的刚性结合起来,把数据驱动和知识驱动结合起来,把通用知识和推理结合起来。

当然,这是一个非常具有挑战性的长期研究,我们的策略是循序渐进,可以设想一下,我们先专注在一个一个问题的研究上,这个可以称为是第一代,然后两个问题一起研究,这个可以称为第二代,然后第三代、第四代,最后是第五代,从而让我们构建人工通用智能。

人工通用智能:赋能各行各业

我们发展类脑计算,支撑人工通用智能,因为它是通用智能,所以它可以赋能各行各业,可以有很多的应用。

我们对智能教育特别感兴趣,目前教育的很多问题都可以通过这个的研究来解决。比如说高质量的教育资源很稀少,造成了教育不公,由于经费有限、仪器有限,我们很难做到真正的理论联系实际等。

随着类脑计算、人工通用智能的发展,这些都会逐渐的解决,然后发展新的系统。但是还有一个非常重要的因素,因为教育最主要的是塑造人。

自工业革命以来,人类发展了蒸汽机、发电机、计算机、大数据,还有现在的万物互联,人类一直在改变外部的世界,一直在改变我们的物质生活。当我们的物质生活发展的已经很快时,我们的精神生活实际上没有同步发展,我们现在在智能时代发展类脑计算,从而有机会向内发展,审视我们的内心。

衷心地希望人类在发展我们的技术、探索外界世界的同时,能够也研究一下我们的内在世界,内外兼修、共同发展,从而建设一个美好、和谐的世界!

作者: 施路平

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